Ersetzten modifizierte Bakterien in naher Zukunft künstliche Pestizide?

Ist das Ende des Einsatzes von künstlichen Pestiziden in Sicht?

Seit einigen Jahren gib es bereits große Kritik an dem Einsatz von künstlichen Pestiziden. Forschende fanden jetzt heraus, dass Bakterien in Zukunft Pflanzen schützen könnten und somit künstliche Pestizide überflüssig wären.


Die Wissenschaftler der Cardiff University stellten bei ihrer aktuellen Untersuchung fest, dass eine Gruppe von Bakterien eine Reihe von Verbindungen produziert, die Pilze, Amöben und andere Bakterienarten abwehren können, welche auch unsere Ernten betreffen. Die Mediziner veröffentlichten die Ergebnisse ihrer Studie in der englischsprachigen Fachzeitschrift „Nature Microbiology“.

Pestizide stellen eine nicht zu unterschätzende Gefahr für die Gesundheit von Menschen und Tieren dar. (Bild: Dusan Kostic/fotolia.com)

Bakterien spielen eine Schlüsselrolle für eine nachhaltige Zukunft

Die neuen Entdeckung der Forschenden wird hoffentlich dazu führen, dass die Lebensmittelproduktion in Zukunft sicherer, nachhaltiger und freier von Giftstoffen wird. Bei ihrer Studie konzentrierten sich die Experten auf sogenannte Burkholderia-Bakterien. Bakterien wie Burkholderia, die sich auf natürliche Weise gemeinsam mit Pflanzen entwickelt haben, spielen eine Schlüsselrolle für eine nachhaltige Zukunft, erläutern die Autoren der Studie.

Negative Auswirkungen von künstlichen Pestiziden

Bis zum Jahr 1999 waren künstliche Pestizide weit verbreitet, doch führten die Erkenntnisse zu den Risiken schwerer Mukoviszidose-Erkrankungen bei Menschen zu Kritik und Ablehnung der Anwendung dieser Mittel. Seitdem sind die Befürchtungen über die Auswirkungen des Pestizideinsatzes in industriellem Maßstab gewachsen. Pestizide wurden dafür verantwortlich gemacht, dass die Zahl der Singvögel rapide abnahm und Frösche und Fische weiblich wurden, weil die Pestizide ihre Hormone störten, wenn sie in Flüsse gespült wurden.

Wie wurden die Burkholderiabakterien verändert?

Führende Umweltchemiker warnten bereits kürzlich davor, dass die Menschheit neue Chemikalien schneller herstellt, als sie deren Schäden vorhersagen kann. Die an der Studie beteiligten Experten haben viele Jahre lang Burkholderiabakterien bei Mukoviszidose untersucht, und die Forschung führte zu zwei neuen Formen von Antibiotika, Cepacin A und B. Die aktuelle Studie beschäftigte sich damit, ob Cepacin auch bei Pflanzenschädlingen wirksam ist. Mithilfe der genomischen Sequenzierung der bakteriellen DNA konnten die Forschenden die Gene für Burkholderia zur Herstellung von Cepacin identifizieren. Sie verwendeten dann Techniken, die bereits in der Entwicklung von Lebendimpfstoffen eingesetzt wurden, um die Infektionsmöglichkeiten der Bakterien zu neutralisieren und gleichzeitig die Cepacin-Wirkung zu erhalten.

Mutierte Bakterien waren ungefährlich für Tiere

Burkholderia spaltet ihre genomische DNA in drei Fragmente auf, die Replikons genannt werden. Die Wissenschaftler haben das kleinste dieser drei Replikons entfernt, um einen mutierten Burkholderia-Stamm zu schaffen, der bei keimenden Erbsen hervorragende biopestizide Eigenschaften zeigte. In Tests an Mäusen, welche besonders anfällig für Lungeninfektionen waren und bei denen regelmäßige Infektionen von Mukoviszidose-Patienten nachgeahmt wurden, zeigte sich, dass der mutierte Stamm den Tieren keinen Schaden zufügte. Zusammen mit Wissenschaftlern der University of Warwick, die an der Entdeckung von Cepacin mitgearbeitet haben, versucht die Expertengruppe nun ihren mutierten Stamm in ein sicheres Biopestizid umzuwandeln, welches der Umwelt nicht schadet. (as)